WS2薄膜的光電與電催化性能研究情況

在MoS2、WS2、MoSe2、WSe2中，本征態的WS2為雙極性半導體，同時具備n型和p型電子輸運特性，因此類石墨烯WS2薄膜成為了目前二維原子層材料領域的研究熱點。下麵主要介紹的是WS2薄膜的光電與電催化性能研究情況。

WS2薄膜的製備採用的是化學氣相沉積法，其以硫粉為硫源，鎢箔為鎢源和生長基底，Ar氣為載運氣體，在700°C下反應便可獲得了類石墨烯WS2原子層薄膜。

WS2薄膜光電性能的研究情況

實驗結果表明：在700°C下生長1min即可獲得2H相的單層WS2薄膜，而光吸收和光致發光特性都表明單層WS2薄膜的禁帶寬度約為2.08eV。構築成的單層WS2-矽二極體器件，顯示出優異的整流特性，整流因數為1.39，並呈現出明顯的光回應特性，光電轉換效率約為7.12mA/W。

WS2薄膜電催化性能的研究情況

在這裏主要研究的是，WS2原子層薄膜的電催化析氫性能。實驗結果表明：在700°C下硫化60min時獲得的多層WS2原子層薄膜，且其析氫性能最優，在過電勢為0.36V時電流密度可達到10mA/cm2，對應的tafel斜率為82mV/dec。

另外，對鎢箔先氧化後硫化處理能製備出表面粗糙的WS2薄膜。其經過電催化性能測試結果表明，在750oC溫度下反應30min的樣品在過電勢為0.37V時電流密度可達到10mA/cm2，對應的tafel斜率為104mV/dec。

最後值得注意的是，通過納米氣泡插入到多層硫化鎢原子層薄膜層間可獲得硫化鎢納米帶。其表徵結果發現：獲得的硫化鎢納米帶的寬度以10nm左右為主，長度多數在100nm-200nm左右。此外，選區電子能譜分析表明硫化鎢納米帶中硫鎢原子數比約為1:1；高分辨透射電子顯微鏡分析表明硫化鎢納米帶為立方系晶格結構，晶面間距約為0.4nm。

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